No sistema de controle em barramento, a taxa de transferência e a precisão de sincronização do barramento de campo são fatores-chave que impactam a velocidade e a precisão na conclusão de tarefas de usinagem coordenada multi-eixos. Para atender aos requisitos de desempenho da taxa de transferência e da precisão de sincronização do barramento de campo do sistema de controle para equipamentos de fabricação de alta velocidade e alta precisão, e resolver problemas de segurança da informação do barramento de comunicação industrial, foi utilizada como plataforma uma FPGA nacional para projetar um circuito de interface Ethernet universal conforme a norma IEEE802.3, construindo uma topologia de rede em cascata linear. Por meio do estudo do princípio de transmissão dos canais de dados do processo de controle industrial e dos dados de serviço, foi proposta uma metodologia de transmissão de dados baseada no mapeamento de canais, aumentando a eficiência da transferência dos dados do barramento. Um mecanismo distribuído de sincronização de relógio foi adotado, utilizando carimbos de tempo para calcular a latência de transmissão na rede e o deslocamento temporal, compensando o controlador do barramento para alcançar o controle sincronizado. Os resultados experimentais mostram que o controlador de barramento Ethernet em tempo real de alta precisão projetado pode alcançar um ciclo mínimo de comunicação de 250 μs em uma conexão Ethernet de 100 Mb/s, e a precisão de sincronização dos nós na rede é inferior a 50 ns, atingindo um nível internacional avançado.

sistema de controle em barramento; barramento Ethernet em tempo real; matriz de portas programáveis em campo; mapeamento de canais; sincronização de relógio